Question

1．如图所示，带等量异种电荷的平行金属板a、b处于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．不计重力的带电粒子沿OO′方向从左侧垂直于电磁场入射，从右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小；要使粒子射出a、b板间区域时的动能比入射时大，可采用的措施是（　　）

• A． 适当减小两金属板的正对面积
• B． 适当增大两金属板间的距离
• C． 适当减小匀强磁场的磁感应强度
• D． 使带电粒子的电性相反

Answer 1

分析 粒子受到电场力与磁场力共同作用下运动，电场力对粒子做功，而磁场力对粒子不做功，根据动能定理与左手定则，及洛伦兹力的表达式，即可求解．这是典型的“速度选择器”问题．

解答 解：由题意可知，当原来“右侧射出a、b板间区域时动能比入射时小”，说明“电场力对粒子做负功”．电场力小于磁场力，即qE＜qVB，则E＜VB；现在，要“射出a、b板间区域时的动能比入射时大”，就是要“电场力对粒子做正功”，电场力大于磁场力．
A、电容器带电量不变，根据C=$\frac{S}{4πkd}$、C=$\frac{Q}{U}$、U=Ed，有E=$\frac{4πkQ}{S}$；
适当减小两金属板的正对面积，场强增加，可能满足E＞V_B，故A正确；
B、电容器带电量不变，改变极板间距离时，根据E=$\frac{4πkQ}{S}$，板间的场强不变，故电场力不变，故B错误；
C、减小磁场的磁感应强度B，可能有E＞V_B，故C正确；
D、根据左手定则，及正电荷受到的电场力与电场强度方向相同，负电荷与电场强度方向相反，则有：电场力大小与“粒子电性”无关，故D错误；
故选：AC

点评 考查粒子在电场与磁场中，受到电场力与磁场力作用，掌握电场力对粒子做功，而磁场力对粒子不做功，并理解动能定理与左手定则的应用．